(57)【要約】【課題】無線タグリーダ／ライタと無線タグとの無線交信において、交信の安定度を把握可能とする。【解決手段】無線タグリーダ／ライタは、無線タグとの間で非接触通信を行うために無線信号を送受信可能な通信部７０と、通信部７０による無線信号の送受信を制御可能な制御回路とを備える無線タグリーダ／ライタであって、さらに、無線タグリーダ／ライタが動作指示を受けると、無線タグリーダ／ライタと無線タグとの間の通信の安定度に関する安定度パラメータを検出して、該動作指示に対する結果データに、安定度パラメータを付加することが可能な安定度付加部７４と、安定度付加手段で付加された安定度パラメータを出力するための出力部とを備える。【選択図】図５
2007094890.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線タグとの間で非接触通信を行うために無線信号を送受信可能な通信部と、
前記通信部による無線信号の送受信を制御可能な制御回路と、
を備える無線タグリーダ／ライタであって、さらに、
無線タグリーダ／ライタが動作指示を受けると、無線タグリーダ／ライタと無線タグとの間の通信の安定度に関する安定度パラメータを検出して、該動作指示に対する結果データに、安定度パラメータを付加することが可能な安定度付加部と、
前記安定度付加手段で付加された安定度パラメータを出力するための出力部と、
を備えることを特徴とする無線タグリーダ／ライタ。
【請求項２】
請求項１に記載の無線タグリーダ／ライタであって、
前記安定度パラメータが、無線タグリーダ／ライタと無線タグとの交信に要した交信処理時間及び／又は交信リトライ回数であることを特徴とする無線タグリーダ／ライタ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の無線タグリーダ／ライタであって、
前記安定度付加部が、安定度パラメータをリアルタイムに計測して結果データに付加してなることを特徴とする無線タグリーダ／ライタ。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一に記載の無線タグリーダ／ライタであって、
前記安定度付加部が、安定度パラメータを結果データに付加する／付加しないを選択可能に構成してなることを特徴とする無線タグリーダ／ライタ。
【請求項５】
請求項２から４のいずれか一に記載の無線タグリーダ／ライタであって、
前記安定度付加部で測定された交信リトライ回数が所定値を超えると、交信エラーと判定して、前記出力部からエラー出力を出力可能に構成してなることを特徴とする無線タグリーダ／ライタ。
【請求項６】
請求項５に記載の無線タグリーダ／ライタであって、
前記エラーの基準となる交信リトライ回数の所定値が、ユーザによる設定可能に構成されており、
無線タグリーダ／ライタの運用環境で交信リトライ回数を測定し、測定した交信リトライ回数を参照して、交信リトライ回数の所定値を設定可能に構成してなることを特徴とする無線タグリーダ／ライタ。
【請求項７】
無線タグの読み取り可能な無線タグリーダ／ライタが、入力される各種の入力コマンドに従い無線タグにアクセスするための無線タグリード／ライト方法であって、
無線タグリーダ／ライタが動作指示を受けると、無線タグリーダ／ライタと無線タグとの間の通信の安定度に関する安定度パラメータを検出して、該動作指示に対する結果データに、安定度パラメータを付加する工程と、
付加された安定度パラメータを出力する工程と、
を含むことを特徴とする無線タグリード／ライト方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線タグに非接触でアクセスして情報の読み取り及び／又は書き込みが可能な無線タグリーダ／ライタ及び無線タグリード／ライト方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、バーコードに代わる製品識別及び管理に関する技術として、非接触式の無線タグが注目されている。無線タグは、ＩＣタグ、ＩＤタグ、ＲＦタグ、電子タグ、トランスポンダ、データキャリア等とも呼ばれ、ＲＦ（Radio Frequency）信号を受信して半導体メモリ等の電子回路に記録されたデータを読み出したり、あるいはデータを書き込み可能なＲＦ−ＩＤ（Radio Frequency IDentification）技術を用いたタグである。最近では、非接触による電力搬送技術の開発により、電源を持たずに半永久的に使用可能な無線タグも出現している。このような無線タグに対するデータの読み書きには、無線タグリーダ／ライタが用いられる。
【０００３】
無線タグリーダ／ライタは、非接触通信により無線タグと交信して読み取り／書き込みを行うヘッド部と、ヘッド部を制御するコントローラ部とを有する。無線タグリーダ／ライタは、搬送波をベースバンド信号としてデジタル信号により変調して送出し、無線タグからの応答信号を受信する送信機器である。搬送波のベースバンド信号に基づく変調には、搬送波の振幅を変化させるＡＳＫ（Amplitude Shift Keying：位相シフトキーイング）変調や、周波数を変化させるＦＳＫ（Frequency Shift Keying）変調、位相を変化させるＰＳＫ（Phase Shift Keying）変調がある。
【特許文献１】特許２９９３００８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような無線タグリーダ／ライタで無線タグと非接触で交信を行う場合、安定して通信できることが重要となるが、現実に通信が安定して実行されているか否かを確認することは困難である。これは、無線タグリーダ／ライタ側では通信の可否を判定可能であるが、通信相手の無線タグ側で正しく通信が行われていることを確認する手段がないからである。特にＲＦ−ＩＤは周囲環境の影響を受け易いため、生産現場等ノイズの多い環境においては、交信の安定度を把握するため、環境因子の影響を示す何らかの指標が求められているが、現状ではそのような手段が存在せず、交信の安定度をリアルタイムに把握することができないという問題があった。
【０００５】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものである。本発明の第一の目的は、無線タグリーダ／ライタと無線タグとの無線交信において、交信の安定度を把握可能な通信可能な無線タグリーダ／ライタ及び無線タグリード／ライト方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するために、本発明の第１の無線タグリーダ／ライタは、無線タグとの間で非接触通信を行うために無線信号を送受信可能な通信部と、通信部による無線信号の送受信を制御可能な制御回路とを備える無線タグリーダ／ライタであって、さらに、無線タグリーダ／ライタが動作指示を受けると、無線タグリーダ／ライタと無線タグとの間の通信の安定度に関する安定度パラメータを検出して、該動作指示に対する結果データに、安定度パラメータを付加することが可能な安定度付加部と、安定度付加手段で付加された安定度パラメータを出力するための出力部とを備える。これにより、無線タグリーダ／ライタを制御する外部の制御機器側等より、無線タグリーダ／ライタに動作指示が送信されると、安定度付加部が通信の安定度を示す安定度パラメータを結果データに付加して、出力部から出力されるので、この安定度パラメータに基づいて通信の安定度に影響を与え得る環境因子を把握できる。
【０００７】
また、第２の無線タグリーダ／ライタは、安定度パラメータが、無線タグリーダ／ライタと無線タグとの交信に要した交信処理時間及び／又は交信リトライ回数である。これにより、交信処理時間の長短や交信リトライ回数の多寡といった指標に基づいて、通信の安定度の状況や変化を把握できる。
【０００８】
さらに、第３の無線タグリーダ／ライタは、安定度付加部が、安定度パラメータをリアルタイムに計測して結果データに付加している。これにより、安定度パラメータを生産管理情報として利用することもできる。
【０００９】
さらにまた、第４の無線タグリーダ／ライタは、安定度付加部が、安定度パラメータを結果データに付加する／付加しないを選択可能に構成している。これにより、必要に応じて安定度パラメータを付加する／付加しないを選択でき、状況に応じた使い分けが可能となる。
【００１０】
さらにまた、第５の無線タグリーダ／ライタは、安定度付加部で測定された交信リトライ回数が所定値を超えると、交信エラーと判定して、出力部からエラー出力を出力可能に構成している。これにより、交信エラーが多発する場合にエラーと判定して、通信状況が悪いことをユーザに告知できる。
【００１１】
さらにまた、第６の無線タグリーダ／ライタは、エラーの基準となる交信リトライ回数の所定値が、ユーザによる設定可能に構成されており、無線タグリーダ／ライタの運用環境で交信リトライ回数を測定し、測定した交信リトライ回数を参照して、交信リトライ回数の所定値を設定可能に構成している。これにより、実際の運用環境に応じて最適な交信リトライ回数を設定できる。
【００１２】
さらにまた、第７の無線タグリード／ライト方法は、無線タグの読み取り可能な無線タグリーダ／ライタが、入力される各種の入力コマンドに従い無線タグにアクセスするための無線タグリード／ライト方法であって、無線タグリーダ／ライタが動作指示を受けると、無線タグリーダ／ライタと無線タグとの間の通信の安定度に関する安定度パラメータを検出して、該動作指示に対する結果データに、安定度パラメータを付加する工程と、付加された安定度パラメータを出力する工程とを含む。これにより、無線タグリーダ／ライタを制御する外部の制御機器側等より、無線タグリーダ／ライタに動作指示が送信されると、安定度付加部が通信の安定度を示す安定度パラメータを結果データに付加して、出力部から出力されるので、この安定度パラメータに基づいて通信の安定度に影響を与え得る環境因子を把握できる。
【発明の効果】
【００１３】
以上のように、本発明の無線タグリーダ／ライタ及び無線タグリード／ライト方法によれば、安定度付加部で通信の安定度を示す安定度パラメータを結果データに付加して、これが出力されるため、この安定度パラメータに基づいて通信の安定度に影響を与え得る環境因子を把握できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施の形態は、本発明の技術思想を具体化するための無線タグリーダ／ライタ及び無線タグリード／ライト方法を例示するものであって、本発明は無線タグリーダ／ライタ及び無線タグリード／ライト方法を以下のものに特定しない。また、本明細書は特許請求の範囲に示される部材を、実施の形態の部材に特定するものでは決してない。特に実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。なお、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。さらに以下の説明において、同一の名称、符号については同一もしくは同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略する。さらに、本発明を構成する各要素は、複数の要素を同一の部材で構成して一の部材で複数の要素を兼用する態様としてもよいし、逆に一の部材の機能を複数の部材で分担して実現することもできる。
【００１５】
本明細書において無線タグリーダ／ライタとこれに接続される操作、制御、入出力、表示、その他の処理等のためのコンピュータ、プリンタ、外部記憶装置その他の周辺機器との接続は、例えばＩＥＥＥ１３９４、ＲＳ−２３２ｘ、ＲＳ−４２２、ＲＳ−４２３、ＲＳ−４８５、ＵＳＢ等のシリアル接続、パラレル接続、あるいは１０ＢＡＳＥ−Ｔ、１００ＢＡＳＥ−ＴＸ、１０００ＢＡＳＥ−Ｔ等のネットワークを介して電気的に接続して通信を行う。接続は有線を使った物理的な接続に限られず、ＩＥＥＥ８０２．１ｘ、ＯＦＤＭ方式等の無線ＬＡＮやＢｌｕｅｔｏｏｔｈ等の電波、赤外線、光通信等を利用した無線接続等でもよい。さらに無線タグリーダ／ライタのデータ保存や設定の保存等を行うための記録媒体には、メモリカードや磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、半導体メモリ等が利用できる。
【００１６】
また無線タグリーダ／ライタは、無線タグの読み取り及び／又は書き込みが可能な機器であり、質問器、インテロゲータ、コントローラなどとも呼ばれる。
（実施の形態１）
【００１７】
図１に、本発明の実施の形態１に係る無線タグリーダ／ライタ１００を含むＲＦ−ＩＤシステム１０の構成を示す斜視図を、図２に無線タグの平面図を、図３に無線タグリーダ／ライタ１００の構成を示すブロック図を、それぞれ示す。図１のＲＦ−ＩＤシステム１０は、ＡＳＫ変調されたＲＦ信号を利用して無線タグにデータを書き込んだり、無線タグ内のデータを読み出すことによって、搬送ライン上で搬送されるパレットＷを管理するシステムである。このＲＦ−ＩＤシステム１０は、無線タグ１、リーダ／ライタ２、シリアルバスケーブル３、制御装置４を備える。
（無線タグ１）
【００１８】
無線タグ１は、リーダ／ライタ２からのＲＦ信号を受信し、動作に必要な電力を生成すると共に、受信データをメモリに書き込んだり、受信データに基づいてメモリからデータを読み出す動作を行っている。このメモリ内には、無線タグ１を識別するための識別情報として、製造時に割り当てられるＵＩＤ（Unique ID）が格納されている。具体的には、メーカーコードや製品コード、シリアルナンバーなどがＵＩＤとして格納される。したがって、無線タグ１からＵＩＤを読み取ることによって、無線タグ１が取り付けられているパレットＷを識別することができる。また無線タグは、様々な種類のものが存在し、主に製造者によって利用可能なコマンドなどが異なる。無線タグの種別としてはＩ・ＣＯＤＥ  ＳＬＩ、ＭＢ８９Ｒ１１６、ＭＢ８９Ｒ１１８、Ｔａｇ−ｉｔＨＦＩ、ｍｙ−ｄ等がある。
（リーダ／ライタ２）
【００１９】
以下、無線タグリーダ／ライタ１００の一形態として、複数種類の無線タグの読み取り、書き込みに対応したリーダ／ライタ２について説明する。リーダ／ライタ２は、ＡＳＫ変調信号を送信し、無線タグ１からの応答信号を受信する動作を行っている。このリーダ／ライタ２は、ＩＳＯ１５６９３の規格に基づく無線タグリーダ／ライタであり、いわゆる近傍型（ＶＩＣＣ：Vicinity）の読取装置となっている。具体的には、無線タグとの距離が数ｃｍ〜数十ｃｍ（例えば７０ｃｍ）の範囲で非接触の交信に適している。リーダ／ライタ２は、シリアルバスケーブル３を介して制御装置４に接続される。このリーダ／ライタ２はヘッド部とも呼ばれる。一方、制御装置４はコントローラ部とも呼ばれ、上位のコンピュータやＰＬＣなどで構成される。なおヘッド部とコントローラ部とを個別の部材で構成する他、一体に構成することもできる。
（制御装置４）
【００２０】
制御装置４は、リーダ／ライタ２に無線タグ１との交信開始を指示し、リーダ／ライタ２が無線タグ１から読み取ったデータを収集、蓄積し、あるいは表示する動作を行っている。制御装置４は搬送ライン上のパレットＷがリーダ／ライタ２の通信エリア内に位置するタイミングで交信開始を指示する。このような制御装置４としては、ＰＬＣ（Programmable Logic Controller：プログラマブル・ロジック・コントローラ）や、汎用のパーソナルコンピュータ等の情報処理端末が用いられる。
【００２１】
具体的には、交信開始を指示するトリガ信号として、リード／ライトコマンドが制御装置４からリーダ／ライタ２に出力される。するとリーダ／ライタ２では、このリード／ライトコマンドに基づいて無線タグ１に対する応答要求の送信が開始される。この応答要求は、ＡＳＫ変調されたＲＦ信号として送出され、無線タグ１からの応答信号が受信されるまで繰り返し送信される。
（無線タグ１の構成）
【００２２】
図１に示すカード状の無線タグ１の詳細を、図２の平面図に示す。この無線タグ１は、薄い矩形状の基板１１と、基板１１の各辺に沿って螺旋状に配線されたアンテナコイル１２と、アンテナコイル１２に接続され、アンテナコイル１２の内側に配置された半導体チップ１３からなる。
【００２３】
基板１１は、例えば厚みが０．２ｍｍの樹脂シートからなり、この樹脂シート状に印刷又はエッチングによりアンテナコイル１２が形成される。半導体チップ１３は、アンテナコイル１２とで共振回路を形成するコンデンサや、受信回路を復調する復調回路、受信データを処理する処理回路、ＵＩＤや受信データを記憶する半導体メモリからなる。応答信号は、リーダ／ライタ２からの応答要求に基づいて出力される。具体的には、受信データに基づいて半導体メモリからデータを読み出し、ＲＦ信号を負荷変調することによって生成される副搬送波を符号化することによって生成される。
【００２４】
次に、図１のリーダ／ライタ２の構成を示すブロック図を、図３に示す。このリーダ／ライタ２は、発振回路２１、増幅回路２２、変調回路２３、ＬＰＦ（ローパスフィルタ）２４、ＬＣ共振回路２５、減衰器２６、復調回路２７、２値化回路２８、制御回路２９、外部インターフェース３０及び符号化回路３１を備える。
【００２５】
発振回路２１は、水晶発振子を用いてＲＦ信号を生成するＲＦ信号の発生回路である。例えば、１３．５６ＭＨｚのＲＦ信号が生成され、搬送波として出力される。この搬送波は、増幅回路２２によって電力増幅され、変調回路２３へ出力される。
【００２６】
変調回路２３は、電力増幅後の搬送波を符号化回路３１からのベースバンド信号に基づいてＡＳＫ変調し、ＡＳＫ変調信号を生成する処理を行う。この変調回路２３は、種類の異なる無線タグであっても交信できるように、変調度１００％のＡＳＫ変調と変調度１０％のＡＳＫ変調とが切り替え可能となっている。さらに、変調度１０％のＡＳＫ変調では、変調度１０％の通信方式を指定する低変調度用の無線タグに対する通信性能を向上させるために、１０％〜３０％までの範囲でＡＳＫ変調信号の変調度が切り替え可能となっている。
【００２７】
符号化回路３１は、制御回路２９から入力されるデータをパルス位置によって符号化し、ベースバンド信号を生成する処理を行っている。
【００２８】
ＡＳＫ変調信号は、ＬＰＦ２４によって高調波成分が除去され、ＬＣ共振回路２５へ出力される。ＬＣ共振回路２５は、アンテナコイル１２及びコンデンサからなる共振回路である。変調回路２３からのＡＳＫ変換信号は、ＬＣ共振回路２５を介して無線タグ１に送出される。また無線タグ１からの応答信号は、ＬＣ共振回路２５によって受信される。このようにＬＣ共振回路２５は、通信部７０を構成する。受信信号は、減衰器２６によって後段の復調回路２７で制御可能なレベルまで減衰される。
【００２９】
復調回路２７は減衰後の受信信号を搬送波及び副搬送波に基づいて復調し、復調信号を生成する。２値化回路２８は、復調回路２７からの復調信号を閾値処理によって２値化するコンパレータであり、複合された受信データが生成される。
【００３０】
制御回路２９は、外部インターフェース３０を介して制御装置４から入力されるトリガ信号に基づいて無線タグ１に対する交信を開始し、また復調信号に基づいて変調度を切り替える制御を行う。具体的には、制御装置４からのリード／ライトコマンドに基づいて無線タグ１に対する応答要求を生成し、符号化回路３１へ出力すると共に、復調信号に基づいて無線タグ１からの応答信号の受信を判別し、ＡＳＫ変調信号の変調度を切り替える動作が行われる。
【００３１】
ここでは、制御装置４から入力される制御信号に基づいて、無線タグ１との交信に関するパラメータを自動設定する動作が行われるものとする。具体的には、制御装置４からの自動判別コマンドに基づいてパラメータテーブルを読み出し、読み出したパラメータテーブルに基づいて受付コマンドを生成し、無線タグ１に対して送信する。この受付コマンドによる無線タグ１からの応答に基づいて交信パラメータが設定される。
（パラメータテーブル）
【００３２】
パラメータテーブルは、通信規格や通信方式に関する交信パラメータ（データ）からなり、交信対象とする無線タグ１の種類に応じて複数のテーブルがＥＥＰＲＯＭなどのメモリ内に格納されている。交信パラメータとしては、ＡＳＫ変調における変調度や、ＲＦ信号の送出時の電波強度、無線タグ１から読み出すタグのブロックサイズ（アクセスサイズ）、受信データの最大サイズ、返信タイミングなどがある。ここでは、交信パラメータの組み合わせ、すなわち通信方式が変調度１００％及び１０％のいずれであるかや、電波強度の強弱、読み出しサイズの指定（８バイト、４バイトのいずれか）に応じて８種類のテーブルがパラメータテーブルとして格納されているものとする。
【００３３】
このようなパラメータテーブルの一つが読み出され、読み出されたパラメータテーブルに基づいて、交信パラメータを定めて受付コマンドが送出される。受付コマンドは、Inventoryコマンドとも呼ばれ、その返信データは無線タグ１のメーカコードや製品コードを指定するデータとなる。この受付コマンドは、無線タグ１からの応答がなければ、パラメータテーブルを変更して再送出される。受付コマンドに対する無線タグ１からの応答があれば、受信データに基づいて無線タグ１の種類が判別され、交信パラメータが登録設定される。つまり、交信対象とする無線タグ１に対して受付コマンドを送出させることにより、適切な交信パラメータを自動的に設定することができる。
（通信領域）
【００３４】
図４に、無線タグリーダ／ライタと無線タグを付したパレットとの位置関係における通信の安定度の一例を示す。通信の安定度は無線タグリーダ／ライタであるリーダ／ライタの性能や周囲の雑音などの設置条件などに依存するが、一般には図４に示すような分布を示すことが多い。この図に示すように、無線タグリーダ／ライタの周囲には、交信が安定して行える安定通信領域と、その外周に交信が不安定な不安定通信領域とが形成されている。このような無線タグリーダ／ライタの近傍（図４における上方）に、無線タグを付したパレットがライン上を搬送されているとすれば、パレットが安定通信領域にある場合に安定した交信が実現され、一方不安定通信領域やその外側にパレットが位置している場合は、安定した通信を行うことができない。このような状況において、無線タグとの通信が安定して行われているかどうかを、無線タグ読み取り装置側で判定することは従来より困難であった。
【００３５】
これに対して本実施の形態では、予めユーザが設定した間隔で無線タグリーダ／ライタと無線タグとの交信を行い、連続的に成功した回数が所定回数を超えた時点で、端子出力およびシリアル出力から交信可能を通知する。この交信可能検出時間間隔、および交信可能一致回数をユーザが使用環境に応じて設定することによって、安定して交信できる。さらに、交信可能であることを端子入力により検出できるので、このタイミングに応じて実際の交信指示を行うことができ、より確実で信頼性の高い交信を実現できる。特に、ＦＡ分野で無線タグを使用する場合は、ノイズが多い環境となるため、環境に応じた適切な安定パラメータを設定することで、交信を安定させ信頼性の高い無線タグの利用が実現される。
（ブロック図）
【００３６】
以下、上記交信可能検出を実現するための構成を、図５のブロック図に基づいて説明する。この図に示す無線タグリーダ／ライタは、入力系４０としてコマンド入力部４１と、タグ種別設定手段４２と、固有設定値設定部４３と、安定パラメータ設定部４７と、書き込み禁止領域指定部５６と、データフィル領域指定部５８を備え、制御回路２９としてコマンド置換部４４と、安定度検出部４８と、サイズ変換部５４と、データフィル処理部６２と、安定度付加部７４とを備え、記憶部６０としてコマンド情報保持部４５と、固有設定値保持部４６と、複数処理登録部６４とを備え、さらに表示部５０を備えている。さらに、無線タグと無線により非接触通信を行う通信部７０と、外部からの信号を入力するための入力端子４９、及び出力信号を出力するための出力部７２も備える。さらに、無線タグと無線により非接触通信を行う通信部７０と、外部からの信号を入力するための入力端子４９、及び出力信号を出力するための出力部７２も備える。通信部７０としては、無線信号を送受信可能なアンテナ等が利用できる。
（入力系）
【００３７】
コマンド入力部４１は制御装置４と通信を行い、無線タグのアクセスに関するコマンドを入力して制御回路２９に送出する。コマンド入力部４１は図３においては外部インターフェース３０が相当する。
【００３８】
タグ種別設定手段４２は、手動又は自動で使用する無線タグの種別を指定する。手動入力の場合は、ユーザが使用する無線タグの種別を直接指定、あるいは複数の選択肢から選択して指示する。自動設定の場合は、後述するように無線タグリーダ／ライタが無線タグの種別を取得して設定する。
【００３９】
固有設定値設定部４３は、コマンドの実行に関する設定パラメータ値を、無線タグの種別に応じて個別に設定可能としている。例えばコマンドで実行される処理の完了時間の規定値が所定値を超えるコマンドに対して、処理結果判断の時間を設定する等である。
。
【００４０】
安定パラメータ設定部４７は、ユーザが時間間隔と回数を設定するための入力手段である。すなわち、所定のコマンドを、設定された時間間隔で無線タグに対して送信し、無線タグとの交信が設定された回数以上連続して成功したことを検出して、通信の安定度を示す安定出力を出力する。また安定パラメータ設定部４７から、安定度検出部４８の端子出力遅れ時間を設定することもできる。
（書き込み禁止領域指定部５６）
【００４１】
書き込み禁止領域指定部５６は、無線タグのメモリ内の所定の領域に、書き込みを禁止する設定を行う。書き込み禁止領域としては、上述の通りＩＳＯ１５６９３で規定される施錠と、機器独自に提供するライトプロテクトの両方が該当する。施錠は、ブロック施錠（永久）（Lock-Block）コマンドでブロック単位で実行され、一旦施錠されるとそのブロックは永久的に書き込み不可となる。またライトプロテクトは、無線タグや無線タグリーダ／ライタ等のハードウェアに応じて製造者が独自に規定しており、指定されたライトプロテクト指示領域での書き込みを禁止する。一般には、無線タグの購入日や管理情報などの無線タグに関する情報を保護するため、これらの情報を書き込んだ領域を書き込み禁止領域として指定する。
（データフィル領域指定部５８）
【００４２】
データフィル領域指定部５８は、データフィル処理部６２でデータフィルを行う領域を指定する。これら固有設定値設定部４３、安定パラメータ設定部４７、データフィル領域指定部５８、書き込み禁止領域指定部５６等の入力系は、キーボードやマウス、タッチパネル、コンソールなどの入力デバイスで実現できる。
（制御回路２９）
【００４３】
制御回路２９はＣＰＵ等により構成される。コマンド置換部４４は、コマンド入力部４１から入力された入力コマンドに対して、選択された任意コマンド及び／又は製造者設定コマンドで置換可能なコマンドに対しては、コマンドの置換を行う。
【００４４】
安定度検出部４８は、所定のコマンドを、所定の時間間隔で無線タグに対して送信する指示を行うと共に、該コマンドの交信が所定の回数以上連続して成功したことを検出して、通信の安定度を示す安定出力を出力する。このため安定度検出部４８は、カウンタなどの計数手段を備えている。例えば、交信が成功した回数を計数する成功カウンタと、失敗の回数を計数する失敗カウンタを備える。また安定出力は、出力部７２から出力される。
【００４５】
サイズ変換部５４は、無線タグへのメモリのアクセス処理をバイト単位で規定したプログラムの、バイト単位での指示を、タグブロックサイズ保持部５２で登録された１ブロックあたりのバイト数に応じて、ブロック単位に変換し、さらにバイト単位からブロック単位に変換されたメモリアドレスに従って、制御回路２９がメモリアクセス処理を実行した結果を、ブロック単位からバイト単位に変換する。
【００４６】
データフィル処理部６２は、データフィル領域指定部５８で指定されたデータフィル領域に所定の値を書き込むデータフィル機能を実行する。指定された領域に書き込み禁止領域指定部５６で指定された書き込み禁止領域が含まれていた場合、該書き込み禁止領域を自動的にスキップしてデータフィルを１回以上行う拡張データフィル機能を備える。
（安定度付加部７４）
【００４７】
安定度付加部７４は、無線タグリーダ／ライタが動作指示を受けると、無線タグリーダ／ライタと無線タグとの間の通信の安定度に関する安定度パラメータを検出して、該動作指示に対する結果データに、安定度パラメータを付加する。
【００４８】
ＲＦ−ＩＤに代表される無線交信においては、従来より交信の安定度がリアルタイムに把握できないという問題がある。特にＲＦ−ＩＤは周囲環境の影響を受けやすく、通信の安定度を把握することは重要であるが、環境因子の影響を把握する手段が従来は存在しなかった。そこで本実施の形態においては、ある動作指示に対して、その動作指示に対する結果データを出力する際に、通信の安定度に関する安定度パラメータを付加する構成とした。これにより、結果データに付加された安定度パラメータに基づいて環境因子の影響を把握することができる。
（安定度パラメータ）
【００４９】
安定度パラメータには、その動作指示に対する交信処理時間や交信リトライ回数が利用できる。ここで交信処理時間とは、無線タグリーダ／ライタと無線タグとの交信に要した時間である。また、交信処理時間は通信に要する時間と動作指示された処理に要する時間が含まれるが、通信に要する時間のみを交信処理時間としてもよい。また交信リトライ回数とは、無線タグリーダ／ライタから無線タグに対して交信を試みて失敗した場合に、交信が成功するまで繰り返し交信を行う回数である。一般には、交信が失敗した場合は、予め設定された回数までリトライを行うよう設定される。これら交信処理時間や交信リトライ回数を計測するため、安定度付加部７４はタイマやカウンタなどの計時手段、計数手段を備える。
【００５０】
この安定度付加部７４の動作を、図６に基づいて説明する。無線タグリーダ／ライタが、これを制御する上位の制御機器から動作指示を受けると、無線タグリーダ／ライタは該動作指示に従って無線タグと交信する。一方、安定度付加部７４は、交信の際の交信処理時間や交信リトライ回数を取得する。そして無線タグリーダ／ライタが動作指示された処理を行った動作結果を、出力部から出力する際に、安定度付加部７４は動作結果に交信処理時間と交信リトライ回数を付加する。これによって、上位機器側でこれらの安定度パラメータを取得でき、ユーザは上位機器に接続された表示器などで表示される交信処理時間や交信リトライ回数を確認して、通信の安定度を把握する。
【００５１】
また表示器で安定度パラメータを表示する際に、各パラメータを数値やグラフ状に表示させたり、安定度パラメータの基準値と対比して表示させることもできる。さらに、安定度パラメータが基準値を超えると警告するように構成してもよい。さらにまた、このような表示は、上位機器側の表示器などで行う構成に限られず、無線タグリーダ／ライタに接続された表示部で表示させることもできる。すなわち、出力部が上記機器に安定度パラメータを出力する構成のみならず、出力部から無線タグリーダ／ライタの表示部に出力する態様も、本発明に含まれることは当然である。
【００５２】
さらに、交信処理時間や交信リトライ回数の表示をリアルタイムで更新することにより、安定度の変化もリアルタイムでモニタできる。これにより、例えば通信の状況が悪くなってきたことを検知できる。また、これらの安定度パラメータ情報を生産管理情報として利用することもできる。
【００５３】
さらにまた、安定度パラメータを出力する機能は選択可能としてもよい。すなわち、安定度付加部７４で安定度パラメータを付加する／付加しないを選択可能として、安定度を把握したい場合に該機能を選択し、必要ない場合は非選択として、通信量や処理量を低減でき、効率的な運用を図ることができる。
（安定度パラメータの取得）
【００５４】
次に、安定度付加部７４が安定度パラメータを検出して動作結果に付加する手順を、図７のフローチャートに基づいて説明する。まず、ステップＳ１０１で、安定度付加部７４の計時・計数手段をリセットする。具体的には、交信処理時間を計時するタイマと、リトライ回数を計数するカウンタをクリアする。次にステップＳ１０２で、交信処理時間の計測を開始し、さらにステップＳ１０３で無線タグリーダ／ライタが無線タグとの交信を行う。このように、無線タグリーダ／ライタが無線タグとの交信を開始したタイミングで、タイマの計測を開始する。そしてステップＳ１０４で、交信が成功したか否かを判定し、失敗した場合はステップＳ１０５に進み、交信リトライ回数を計数するカウンタをカウントアップした後、ステップＳ１０３に戻り、交信のリトライを試みる。なお、交信リトライ回数が所定の上限値以上となった場合に、エラーとすることもできる。
【００５５】
一方、交信が成功した場合はステップＳ１０６に進んで処理時間の計測を停止し、さらにステップＳ１０７で結果を出力する。ここでは、安定度付加部７４が交信処理時間と交信リトライ回数を動作結果データに付加し、出力部から出力する。以上のようにして、通信の安定度をモニタすることができる。
（交信リトライ回数の設定）
【００５６】
上述の通り、交信リトライ回数が所定の回数を超える場合に交信エラーと判定し、出力部からエラー出力を出力させてもよい。この交信リトライ回数の上限値は、ユーザが設定することもできる。上限値の設定は、無線タグを付したパレットを試験的にライン上に搬送する等、テスト運用の結果に基づいて設定できる。すなわち、テスト運用時に実運用環境で交信リトライ回数を測定し、ユーザはこの実測値を考慮した上で、本稼動における交信リトライ回数の上限値を設定することができる。
（表示部５０）
【００５７】
表示部５０は、制御回路２９がメモリアクセス処理を実行した結果を、サイズ変換部５４がブロック単位からバイト単位に変換して、バイト単位で表示する。これにより、ユーザはプログラムによるメモリアクセスをバイト単位で設計すると共に、アクセス結果もバイト単位で表示させることができ、無線タグのタグブロックサイズを意識することなくプログラムの設計及び運用が行える。表示部５０としては、ＣＲＴや液晶、有機ＥＬなどのディスプレイが利用できる。また、プログラムの処理内容や処理結果等を表示させる表示部として利用することもできることはいうまでもない。例えば、通常データフィル実行時に書き込み禁止領域が含まれていると、エラーメッセージを画面上に表示させる。さらに上述の通り、安定度パラメータを表示させてもよい。
（出力部）
【００５８】
出力部は、安定度付加手段で付加された安定度パラメータを外部の制御機器に対して出力する。また上述の通り、無線タグリーダ／ライタに接続された表示器に出力させることもできる。出力部は外部出力端子を備えており、この端子を外部の制御機器等と接続して安定度パラメータを出力する。
（記憶部６０）
【００５９】
記憶部６０は、電気的な書き込み消去が可能なメモリやハードディスクなどの二次記憶媒体等が利用できる。好適には、データを保存するＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ及び／又はＦＲＡＭ等から構成される。このメモリに商品情報等に基づくデータが記憶できる。
【００６０】
コマンド情報保持部４５は、予め使用する無線タグの種別に応じて使用可能な任意コマンド及び／又は製造者設定コマンド情報を保持する。このようなコマンド情報保持部４５には、ルックアップテーブルやデータベースが利用できる。
（固有設定値保持部４６）
【００６１】
固有設定値保持部４６は、各コマンドに対応する無線タグの特性に応じた設定パラメータ値を予め設定する。設定パラメータ値としては、後述するように書き込みタイムアウト時間、ノイズ不感時間（受信禁止時間）等の完了時間がある。さらに、タグ先頭ブロック番号、タグブロックサイズ、タグブロック数なども記憶することができる。
（タグブロックサイズ保持部５２）
【００６２】
使用される無線タグのメモリの１ブロックを構成するバイト数、すなわちタグブロックサイズは、タグブロックサイズ保持部５２に登録される。またタグブロックサイズ保持部５２に、無線タグのメモリに含まれるブロック先頭番号（タグ先頭ブロック番号）も登録できる。タグブロックサイズ保持部５２は、専用のテーブルとすることもできるが、好ましくは無線タグに関する各種情報を記憶したタグ情報テーブルにタグブロックサイズを記憶し、タグブロックサイズ保持部５２として併用することもできる。図５の例では、タグ情報テーブルを記憶した固有設定値保持部４６をタグブロックサイズ保持部５２と併用している。タグ情報テーブルは、従来の無線タグでも使用されている既存の部材であるから、これを利用することで構成を簡素化できる。また、タグ情報テーブルをユーザが設定、変更可能とすることにより、異なるタグブロックサイズの無線タグを利用する場合でも、タグ情報テーブルのみを変更することで容易に対応できる。これによって、メモリアクセスのプログラムを書き換えることなく、新たな仕様の無線タグを導入できる。
（複数処理登録部６４）
【００６３】
複数処理登録部６４は、複数の単位処理を組み合わせた複数処理動作を登録するための部材である。複数処理動作は、これを構成する単位処理として、所定の簡易動作を組み合わせて一連の処理をマクロのように実行できる。構成された複数処理動作は、複数処理登録部６４に登録される。また複数処理登録部６４は、複数処理動作を複数登録することも可能である。単位処理として利用可能な簡易動作には、データ読み取り、データ書き込み、ビット書き込み、データ照合、ビット照合、データ比較、データフィル、演算書き込み、メモリチェックサム書き込み、メモリチェックサム確認、ライトプロテクト設定、ライトプロテクト確認、ライトロック設定、ライトロック確認、認証キー設定、認証キー確認等が挙げられる。簡易動作の組み合わせによる複数処理動作の構成は、無線タグリーダ／ライタで行うこともできるが、好ましくは無線タグリーダ／ライタを制御する上位の制御機器側で複数処理動作を作成し、その結果を無線タグリーダ／ライタ側に転送する。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明の無線タグリーダ／ライタ及び無線タグリード／ライト方法は、非接触で無線タグに記録された情報を読み取るリーダ／ライタに適用できる。例えばデータキャリアシステム等と呼ばれる個別対象物認識システムとして、無線タグを物品に付与してこの物品の識別を行う。この用途としては、ＦＡ（Factory Automation）分野における工作機の工具や工場における部品、製品の管理、物流システム等に用いられる物品の識別システム、鉄道切符およびスーパーマーケットの価格読み取り等が挙げられる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の実施の形態１に係る無線タグリーダ／ライタを含むＲＦ−ＩＤシステムの構成を示す斜視図である。
【図２】無線タグの平面図である。
【図３】無線タグリーダ／ライタの構成を示すブロック図である。
【図４】無線タグリーダ／ライタと無線タグを付したパレットとの位置関係における通信の安定度の一例を示す説明図である。
【図５】無線タグリーダ／ライタの複数処理動作機能を実現する構成を示すブロックである。
【図６】安定度を検出する動作を説明する説明図である。
【図７】安定度付加部が安定度パラメータを検出して動作結果に付加する手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６６】
１００…無線タグリーダ／ライタ
１…無線タグ
２…リーダ／ライタ
３…シリアルバスケーブル
４…制御装置
１０…ＲＦ−ＩＤシステム
１１…基板
１２…アンテナコイル
１３…半導体チップ
２１…発振回路
２２…増幅回路
２３…変調回路
２４…ＬＰＦ
２５…ＬＣ共振回路
２６…減衰器
２７…復調回路
２８…２値化回路
２９…制御回路
３０…外部インターフェース
３１…符号化回路
４０…入力系
４１…コマンド入力部
４２…タグ種別設定手段
４３…固有設定値設定部
４４…コマンド置換部
４５…コマンド情報保持部
４６…固有設定値保持部
４７…安定パラメータ設定部
４８…安定度検出部
４９…入力端子
５０…表示部
５２…タグブロックサイズ保持部
５４…サイズ変換部
５６…書き込み禁止領域指定部
５８…データフィル領域指定部
６０…記憶部
６２…データフィル処理部
７０…通信部
７２…出力部
７４…安定度付加部
Ｗ…パレット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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